OSDN Git Service

add missing full stops in the changelog of a previous patch
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-ccp.c
1 /* Conditional constant propagation pass for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Adapted from original RTL SSA-CCP by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5    Adapted to GIMPLE trees by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
6
7 This file is part of GCC.
8    
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13    
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18    
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24 /* Conditional constant propagation (CCP) is based on the SSA
25    propagation engine (tree-ssa-propagate.c).  Constant assignments of
26    the form VAR = CST are propagated from the assignments into uses of
27    VAR, which in turn may generate new constants.  The simulation uses
28    a four level lattice to keep track of constant values associated
29    with SSA names.  Given an SSA name V_i, it may take one of the
30    following values:
31
32         UNINITIALIZED   ->  This is the default starting value.  V_i
33                             has not been processed yet.
34
35         UNDEFINED       ->  V_i is a local variable whose definition
36                             has not been processed yet.  Therefore we
37                             don't yet know if its value is a constant
38                             or not.
39
40         CONSTANT        ->  V_i has been found to hold a constant
41                             value C.
42
43         VARYING         ->  V_i cannot take a constant value, or if it
44                             does, it is not possible to determine it
45                             at compile time.
46
47    The core of SSA-CCP is in ccp_visit_stmt and ccp_visit_phi_node:
48
49    1- In ccp_visit_stmt, we are interested in assignments whose RHS
50       evaluates into a constant and conditional jumps whose predicate
51       evaluates into a boolean true or false.  When an assignment of
52       the form V_i = CONST is found, V_i's lattice value is set to
53       CONSTANT and CONST is associated with it.  This causes the
54       propagation engine to add all the SSA edges coming out the
55       assignment into the worklists, so that statements that use V_i
56       can be visited.
57
58       If the statement is a conditional with a constant predicate, we
59       mark the outgoing edges as executable or not executable
60       depending on the predicate's value.  This is then used when
61       visiting PHI nodes to know when a PHI argument can be ignored.
62       
63
64    2- In ccp_visit_phi_node, if all the PHI arguments evaluate to the
65       same constant C, then the LHS of the PHI is set to C.  This
66       evaluation is known as the "meet operation".  Since one of the
67       goals of this evaluation is to optimistically return constant
68       values as often as possible, it uses two main short cuts:
69
70       - If an argument is flowing in through a non-executable edge, it
71         is ignored.  This is useful in cases like this:
72
73                         if (PRED)
74                           a_9 = 3;
75                         else
76                           a_10 = 100;
77                         a_11 = PHI (a_9, a_10)
78
79         If PRED is known to always evaluate to false, then we can
80         assume that a_11 will always take its value from a_10, meaning
81         that instead of consider it VARYING (a_9 and a_10 have
82         different values), we can consider it CONSTANT 100.
83
84       - If an argument has an UNDEFINED value, then it does not affect
85         the outcome of the meet operation.  If a variable V_i has an
86         UNDEFINED value, it means that either its defining statement
87         hasn't been visited yet or V_i has no defining statement, in
88         which case the original symbol 'V' is being used
89         uninitialized.  Since 'V' is a local variable, the compiler
90         may assume any initial value for it.
91
92
93    After propagation, every variable V_i that ends up with a lattice
94    value of CONSTANT will have the associated constant value in the
95    array CONST_VAL[i].VALUE.  That is fed into substitute_and_fold for
96    final substitution and folding.
97
98
99    Constant propagation in stores and loads (STORE-CCP)
100    ----------------------------------------------------
101
102    While CCP has all the logic to propagate constants in GIMPLE
103    registers, it is missing the ability to associate constants with
104    stores and loads (i.e., pointer dereferences, structures and
105    global/aliased variables).  We don't keep loads and stores in
106    SSA, but we do build a factored use-def web for them (in the
107    virtual operands).
108
109    For instance, consider the following code fragment:
110
111           struct A a;
112           const int B = 42;
113
114           void foo (int i)
115           {
116             if (i > 10)
117               a.a = 42;
118             else
119               {
120                 a.b = 21;
121                 a.a = a.b + 21;
122               }
123
124             if (a.a != B)
125               never_executed ();
126           }
127
128    We should be able to deduce that the predicate 'a.a != B' is always
129    false.  To achieve this, we associate constant values to the SSA
130    names in the V_MAY_DEF and V_MUST_DEF operands for each store.
131    Additionally, since we also glob partial loads/stores with the base
132    symbol, we also keep track of the memory reference where the
133    constant value was stored (in the MEM_REF field of PROP_VALUE_T).
134    For instance,
135
136         # a_5 = V_MAY_DEF <a_4>
137         a.a = 2;
138
139         # VUSE <a_5>
140         x_3 = a.b;
141
142    In the example above, CCP will associate value '2' with 'a_5', but
143    it would be wrong to replace the load from 'a.b' with '2', because
144    '2' had been stored into a.a.
145
146    To support STORE-CCP, it is necessary to add a new value to the
147    constant propagation lattice.  When evaluating a load for a memory
148    reference we can no longer assume a value of UNDEFINED if we
149    haven't seen a preceding store to the same memory location.
150    Consider, for instance global variables:
151
152         int A;
153
154         foo (int i)
155         {
156           if (i_3 > 10)
157             A_4 = 3;
158           # A_5 = PHI (A_4, A_2);
159
160           # VUSE <A_5>
161           A.0_6 = A;
162
163           return A.0_6;
164         }
165
166    The value of A_2 cannot be assumed to be UNDEFINED, as it may have
167    been defined outside of foo.  If we were to assume it UNDEFINED, we
168    would erroneously optimize the above into 'return 3;'.  Therefore,
169    when doing STORE-CCP, we introduce a fifth lattice value
170    (UNKNOWN_VAL), which overrides any other value when computing the
171    meet operation in PHI nodes.
172
173    Though STORE-CCP is not too expensive, it does have to do more work
174    than regular CCP, so it is only enabled at -O2.  Both regular CCP
175    and STORE-CCP use the exact same algorithm.  The only distinction
176    is that when doing STORE-CCP, the boolean variable DO_STORE_CCP is
177    set to true.  This affects the evaluation of statements and PHI
178    nodes.
179
180    References:
181
182      Constant propagation with conditional branches,
183      Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
184
185      Building an Optimizing Compiler,
186      Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
187
188      Advanced Compiler Design and Implementation,
189      Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
190
191 #include "config.h"
192 #include "system.h"
193 #include "coretypes.h"
194 #include "tm.h"
195 #include "tree.h"
196 #include "flags.h"
197 #include "rtl.h"
198 #include "tm_p.h"
199 #include "ggc.h"
200 #include "basic-block.h"
201 #include "output.h"
202 #include "expr.h"
203 #include "function.h"
204 #include "diagnostic.h"
205 #include "timevar.h"
206 #include "tree-dump.h"
207 #include "tree-flow.h"
208 #include "tree-pass.h"
209 #include "tree-ssa-propagate.h"
210 #include "langhooks.h"
211 #include "target.h"
212
213
214 /* Possible lattice values.  */
215 typedef enum
216 {
217   UNINITIALIZED = 0,
218   UNDEFINED,
219   UNKNOWN_VAL,
220   CONSTANT,
221   VARYING
222 } ccp_lattice_t;
223
224 /* Array of propagated constant values.  After propagation,
225    CONST_VAL[I].VALUE holds the constant value for SSA_NAME(I).  If
226    the constant is held in an SSA name representing a memory store
227    (i.e., a V_MAY_DEF or V_MUST_DEF), CONST_VAL[I].MEM_REF will
228    contain the actual memory reference used to store (i.e., the LHS of
229    the assignment doing the store).  */
230 static prop_value_t *const_val;
231
232 /* True if we are also propagating constants in stores and loads.  */
233 static bool do_store_ccp;
234
235 /* Dump constant propagation value VAL to file OUTF prefixed by PREFIX.  */
236
237 static void
238 dump_lattice_value (FILE *outf, const char *prefix, prop_value_t val)
239 {
240   switch (val.lattice_val)
241     {
242     case UNINITIALIZED:
243       fprintf (outf, "%sUNINITIALIZED", prefix);
244       break;
245     case UNDEFINED:
246       fprintf (outf, "%sUNDEFINED", prefix);
247       break;
248     case VARYING:
249       fprintf (outf, "%sVARYING", prefix);
250       break;
251     case UNKNOWN_VAL:
252       fprintf (outf, "%sUNKNOWN_VAL", prefix);
253       break;
254     case CONSTANT:
255       fprintf (outf, "%sCONSTANT ", prefix);
256       print_generic_expr (outf, val.value, dump_flags);
257       break;
258     default:
259       gcc_unreachable ();
260     }
261 }
262
263
264 /* Print lattice value VAL to stderr.  */
265
266 void debug_lattice_value (prop_value_t val);
267
268 void
269 debug_lattice_value (prop_value_t val)
270 {
271   dump_lattice_value (stderr, "", val);
272   fprintf (stderr, "\n");
273 }
274
275
276 /* The regular is_gimple_min_invariant does a shallow test of the object.
277    It assumes that full gimplification has happened, or will happen on the
278    object.  For a value coming from DECL_INITIAL, this is not true, so we
279    have to be more strict ourselves.  */
280
281 static bool
282 ccp_decl_initial_min_invariant (tree t)
283 {
284   if (!is_gimple_min_invariant (t))
285     return false;
286   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
287     {
288       /* Inline and unroll is_gimple_addressable.  */
289       while (1)
290         {
291           t = TREE_OPERAND (t, 0);
292           if (is_gimple_id (t))
293             return true;
294           if (!handled_component_p (t))
295             return false;
296         }
297     }
298   return true;
299 }
300
301
302 /* Compute a default value for variable VAR and store it in the
303    CONST_VAL array.  The following rules are used to get default
304    values:
305
306    1- Global and static variables that are declared constant are
307       considered CONSTANT.
308
309    2- Any other value is considered UNDEFINED.  This is useful when
310       considering PHI nodes.  PHI arguments that are undefined do not
311       change the constant value of the PHI node, which allows for more
312       constants to be propagated.
313
314    3- If SSA_NAME_VALUE is set and it is a constant, its value is
315       used.
316
317    4- Variables defined by statements other than assignments and PHI
318       nodes are considered VARYING.
319
320    5- Variables that are not GIMPLE registers are considered
321       UNKNOWN_VAL, which is really a stronger version of UNDEFINED.
322       It's used to avoid the short circuit evaluation implied by
323       UNDEFINED in ccp_lattice_meet.  */
324
325 static prop_value_t
326 get_default_value (tree var)
327 {
328   tree sym = SSA_NAME_VAR (var);
329   prop_value_t val = { UNINITIALIZED, NULL_TREE, NULL_TREE };
330
331   if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (var))
332     {
333       /* Short circuit for regular CCP.  We are not interested in any
334          non-register when DO_STORE_CCP is false.  */
335       val.lattice_val = VARYING;
336     }
337   else if (SSA_NAME_VALUE (var)
338            && is_gimple_min_invariant (SSA_NAME_VALUE (var)))
339     {
340       val.lattice_val = CONSTANT;
341       val.value = SSA_NAME_VALUE (var);
342     }
343   else if (TREE_STATIC (sym)
344            && TREE_READONLY (sym)
345            && !MTAG_P (sym)
346            && DECL_INITIAL (sym)
347            && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (sym)))
348     {
349       /* Globals and static variables declared 'const' take their
350          initial value.  */
351       val.lattice_val = CONSTANT;
352       val.value = DECL_INITIAL (sym);
353       val.mem_ref = sym;
354     }
355   else
356     {
357       tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
358
359       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
360         {
361           /* Variables defined by an empty statement are those used
362              before being initialized.  If VAR is a local variable, we
363              can assume initially that it is UNDEFINED.  If we are
364              doing STORE-CCP, function arguments and non-register
365              variables are initially UNKNOWN_VAL, because we cannot
366              discard the value incoming from outside of this function
367              (see ccp_lattice_meet for details).  */
368           if (is_gimple_reg (sym) && TREE_CODE (sym) != PARM_DECL)
369             val.lattice_val = UNDEFINED;
370           else if (do_store_ccp)
371             val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;
372           else
373             val.lattice_val = VARYING;
374         }
375       else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
376                || TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
377         {
378           /* Any other variable defined by an assignment or a PHI node
379              is considered UNDEFINED (or UNKNOWN_VAL if VAR is not a
380              GIMPLE register).  */
381           val.lattice_val = is_gimple_reg (sym) ? UNDEFINED : UNKNOWN_VAL;
382         }
383       else
384         {
385           /* Otherwise, VAR will never take on a constant value.  */
386           val.lattice_val = VARYING;
387         }
388     }
389
390   return val;
391 }
392
393
394 /* Get the constant value associated with variable VAR.  If
395    MAY_USE_DEFAULT_P is true, call get_default_value on variables that
396    have the lattice value UNINITIALIZED.  */
397
398 static prop_value_t *
399 get_value (tree var, bool may_use_default_p)
400 {
401   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
402   if (may_use_default_p && val->lattice_val == UNINITIALIZED)
403     *val = get_default_value (var);
404
405   return val;
406 }
407
408
409 /* Set the value for variable VAR to NEW_VAL.  Return true if the new
410    value is different from VAR's previous value.  */
411
412 static bool
413 set_lattice_value (tree var, prop_value_t new_val)
414 {
415   prop_value_t *old_val = get_value (var, false);
416
417   /* Lattice transitions must always be monotonically increasing in
418      value.  We allow two exceptions:
419      
420      1- If *OLD_VAL and NEW_VAL are the same, return false to
421         inform the caller that this was a non-transition.
422
423      2- If we are doing store-ccp (i.e., DOING_STORE_CCP is true),
424         allow CONSTANT->UNKNOWN_VAL.  The UNKNOWN_VAL state is a
425         special type of UNDEFINED state which prevents the short
426         circuit evaluation of PHI arguments (see ccp_visit_phi_node
427         and ccp_lattice_meet).  */
428   gcc_assert (old_val->lattice_val <= new_val.lattice_val
429               || (old_val->lattice_val == new_val.lattice_val
430                   && old_val->value == new_val.value
431                   && old_val->mem_ref == new_val.mem_ref)
432               || (do_store_ccp
433                   && old_val->lattice_val == CONSTANT
434                   && new_val.lattice_val == UNKNOWN_VAL));
435
436   if (old_val->lattice_val != new_val.lattice_val)
437     {
438       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
439         {
440           dump_lattice_value (dump_file, "Lattice value changed to ", new_val);
441           fprintf (dump_file, ".  %sdding SSA edges to worklist.\n",
442                    new_val.lattice_val != UNDEFINED ? "A" : "Not a");
443         }
444
445       *old_val = new_val;
446
447       /* Transitions UNINITIALIZED -> UNDEFINED are never interesting
448          for propagation purposes.  In these cases return false to
449          avoid doing useless work.  */
450       return (new_val.lattice_val != UNDEFINED);
451     }
452
453   return false;
454 }
455
456
457 /* Return the likely CCP lattice value for STMT.
458
459    If STMT has no operands, then return CONSTANT.
460
461    Else if any operands of STMT are undefined, then return UNDEFINED.
462
463    Else if any operands of STMT are constants, then return CONSTANT.
464
465    Else return VARYING.  */
466
467 static ccp_lattice_t
468 likely_value (tree stmt)
469 {
470   bool found_constant;
471   stmt_ann_t ann;
472   tree use;
473   ssa_op_iter iter;
474
475   ann = stmt_ann (stmt);
476
477   /* If the statement has volatile operands, it won't fold to a
478      constant value.  */
479   if (ann->has_volatile_ops)
480     return VARYING;
481
482   /* If we are not doing store-ccp, statements with loads
483      and/or stores will never fold into a constant.  */
484   if (!do_store_ccp
485       && !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
486     return VARYING;
487
488
489   /* A CALL_EXPR is assumed to be varying.  NOTE: This may be overly
490      conservative, in the presence of const and pure calls.  */
491   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
492     return VARYING;
493
494   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
495      interesting for CCP.  */
496   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
497       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
498       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
499     return VARYING;
500
501   if (is_gimple_min_invariant (get_rhs (stmt)))
502     return CONSTANT;
503
504   found_constant = false;
505   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE|SSA_OP_VUSE)
506     {
507       prop_value_t *val = get_value (use, true);
508
509       if (val->lattice_val == VARYING)
510         return VARYING;
511
512       if (val->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
513         {
514           /* UNKNOWN_VAL is invalid when not doing STORE-CCP.  */
515           gcc_assert (do_store_ccp);
516           return UNKNOWN_VAL;
517         }
518
519       if (val->lattice_val == CONSTANT)
520         found_constant = true;
521     }
522
523   if (found_constant
524       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE)
525       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VUSE))
526     return CONSTANT;
527
528   return UNDEFINED;
529 }
530
531
532 /* Initialize local data structures for CCP.  */
533
534 static void
535 ccp_initialize (void)
536 {
537   basic_block bb;
538
539   const_val = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
540   memset (const_val, 0, num_ssa_names * sizeof (*const_val));
541
542   /* Initialize simulation flags for PHI nodes and statements.  */
543   FOR_EACH_BB (bb)
544     {
545       block_stmt_iterator i;
546
547       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
548         {
549           bool is_varying = false;
550           tree stmt = bsi_stmt (i);
551
552           if (likely_value (stmt) == VARYING)
553
554             {
555               tree def;
556               ssa_op_iter iter;
557
558               /* If the statement will not produce a constant, mark
559                  all its outputs VARYING.  */
560               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
561                 get_value (def, false)->lattice_val = VARYING;
562
563               /* Never mark conditional jumps with DONT_SIMULATE_AGAIN,
564                  otherwise the propagator will never add the outgoing
565                  control edges.  */
566               if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
567                   && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
568                 is_varying = true;
569             }
570
571           DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = is_varying;
572         }
573     }
574
575   /* Now process PHI nodes.  */
576   FOR_EACH_BB (bb)
577     {
578       tree phi;
579
580       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
581         {
582           int i;
583           tree arg;
584           prop_value_t *val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
585
586           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
587             {
588               arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
589
590               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
591                   && get_value (arg, false)->lattice_val == VARYING)
592                 {
593                   val->lattice_val = VARYING;
594                   break;
595                 }
596             }
597
598           DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = (val->lattice_val == VARYING);
599         }
600     }
601 }
602
603
604 /* Do final substitution of propagated values, cleanup the flowgraph and
605    free allocated storage.  */
606
607 static void
608 ccp_finalize (void)
609 {
610   /* Perform substitutions based on the known constant values.  */
611   substitute_and_fold (const_val, false);
612
613   free (const_val);
614 }
615
616
617 /* Compute the meet operator between *VAL1 and *VAL2.  Store the result
618    in VAL1.
619
620                 any  M UNDEFINED   = any
621                 any  M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL
622                 any  M VARYING     = VARYING
623                 Ci   M Cj          = Ci         if (i == j)
624                 Ci   M Cj          = VARYING    if (i != j)
625
626    Lattice values UNKNOWN_VAL and UNDEFINED are similar but have
627    different semantics at PHI nodes.  Both values imply that we don't
628    know whether the variable is constant or not.  However, UNKNOWN_VAL
629    values override all others.  For instance, suppose that A is a
630    global variable:
631
632                 +------+
633                 |      |
634                 |     / \
635                 |    /   \
636                 |   |  A_1 = 4
637                 |    \   /
638                 |     \ /    
639                 | A_3 = PHI (A_2, A_1)
640                 | ... = A_3
641                 |    |
642                 +----+
643
644    If the edge into A_2 is not executable, the first visit to A_3 will
645    yield the constant 4.  But the second visit to A_3 will be with A_2
646    in state UNKNOWN_VAL.  We can no longer conclude that A_3 is 4
647    because A_2 may have been set in another function.  If we had used
648    the lattice value UNDEFINED, we would have had wrongly concluded
649    that A_3 is 4.  */
650    
651
652 static void
653 ccp_lattice_meet (prop_value_t *val1, prop_value_t *val2)
654 {
655   if (val1->lattice_val == UNDEFINED)
656     {
657       /* UNDEFINED M any = any   */
658       *val1 = *val2;
659     }
660   else if (val2->lattice_val == UNDEFINED)
661     {
662       /* any M UNDEFINED = any
663          Nothing to do.  VAL1 already contains the value we want.  */
664       ;
665     }
666   else if (val1->lattice_val == UNKNOWN_VAL
667            || val2->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
668     {
669       /* UNKNOWN_VAL values are invalid if we are not doing STORE-CCP.  */
670       gcc_assert (do_store_ccp);
671
672       /* any M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL.  */
673       val1->lattice_val = UNKNOWN_VAL;
674       val1->value = NULL_TREE;
675       val1->mem_ref = NULL_TREE;
676     }
677   else if (val1->lattice_val == VARYING
678            || val2->lattice_val == VARYING)
679     {
680       /* any M VARYING = VARYING.  */
681       val1->lattice_val = VARYING;
682       val1->value = NULL_TREE;
683       val1->mem_ref = NULL_TREE;
684     }
685   else if (val1->lattice_val == CONSTANT
686            && val2->lattice_val == CONSTANT
687            && simple_cst_equal (val1->value, val2->value) == 1
688            && (!do_store_ccp
689                || (val1->mem_ref && val2->mem_ref
690                    && operand_equal_p (val1->mem_ref, val2->mem_ref, 0))))
691     {
692       /* Ci M Cj = Ci           if (i == j)
693          Ci M Cj = VARYING      if (i != j)
694
695          If these two values come from memory stores, make sure that
696          they come from the same memory reference.  */
697       val1->lattice_val = CONSTANT;
698       val1->value = val1->value;
699       val1->mem_ref = val1->mem_ref;
700     }
701   else
702     {
703       /* Any other combination is VARYING.  */
704       val1->lattice_val = VARYING;
705       val1->value = NULL_TREE;
706       val1->mem_ref = NULL_TREE;
707     }
708 }
709
710
711 /* Loop through the PHI_NODE's parameters for BLOCK and compare their
712    lattice values to determine PHI_NODE's lattice value.  The value of a
713    PHI node is determined calling ccp_lattice_meet with all the arguments
714    of the PHI node that are incoming via executable edges.  */
715
716 static enum ssa_prop_result
717 ccp_visit_phi_node (tree phi)
718 {
719   int i;
720   prop_value_t *old_val, new_val;
721
722   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
723     {
724       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
725       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
726     }
727
728   old_val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
729   switch (old_val->lattice_val)
730     {
731     case VARYING:
732       return SSA_PROP_VARYING;
733
734     case CONSTANT:
735       new_val = *old_val;
736       break;
737
738     case UNKNOWN_VAL:
739       /* To avoid the default value of UNKNOWN_VAL overriding
740          that of its possible constant arguments, temporarily
741          set the PHI node's default lattice value to be 
742          UNDEFINED.  If the PHI node's old value was UNKNOWN_VAL and
743          the new value is UNDEFINED, then we prevent the invalid
744          transition by not calling set_lattice_value.  */
745       gcc_assert (do_store_ccp);
746
747       /* FALLTHRU  */
748
749     case UNDEFINED:
750     case UNINITIALIZED:
751       new_val.lattice_val = UNDEFINED;
752       new_val.value = NULL_TREE;
753       new_val.mem_ref = NULL_TREE;
754       break;
755
756     default:
757       gcc_unreachable ();
758     }
759
760   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
761     {
762       /* Compute the meet operator over all the PHI arguments flowing
763          through executable edges.  */
764       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
765
766       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
767         {
768           fprintf (dump_file,
769               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
770               i, e->src->index, e->dest->index,
771               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
772         }
773
774       /* If the incoming edge is executable, Compute the meet operator for
775          the existing value of the PHI node and the current PHI argument.  */
776       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
777         {
778           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
779           prop_value_t arg_val;
780
781           if (is_gimple_min_invariant (arg))
782             {
783               arg_val.lattice_val = CONSTANT;
784               arg_val.value = arg;
785               arg_val.mem_ref = NULL_TREE;
786             }
787           else
788             arg_val = *(get_value (arg, true));
789
790           ccp_lattice_meet (&new_val, &arg_val);
791
792           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
793             {
794               fprintf (dump_file, "\t");
795               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
796               dump_lattice_value (dump_file, "\tValue: ", arg_val);
797               fprintf (dump_file, "\n");
798             }
799
800           if (new_val.lattice_val == VARYING)
801             break;
802         }
803     }
804
805   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
806     {
807       dump_lattice_value (dump_file, "\n    PHI node value: ", new_val);
808       fprintf (dump_file, "\n\n");
809     }
810
811   /* Check for an invalid change from UNKNOWN_VAL to UNDEFINED.  */
812   if (do_store_ccp
813       && old_val->lattice_val == UNKNOWN_VAL
814       && new_val.lattice_val == UNDEFINED)
815     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
816
817   /* Otherwise, make the transition to the new value.  */
818   if (set_lattice_value (PHI_RESULT (phi), new_val))
819     {
820       if (new_val.lattice_val == VARYING)
821         return SSA_PROP_VARYING;
822       else
823         return SSA_PROP_INTERESTING;
824     }
825   else
826     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
827 }
828
829
830 /* CCP specific front-end to the non-destructive constant folding
831    routines.
832
833    Attempt to simplify the RHS of STMT knowing that one or more
834    operands are constants.
835
836    If simplification is possible, return the simplified RHS,
837    otherwise return the original RHS.  */
838
839 static tree
840 ccp_fold (tree stmt)
841 {
842   tree rhs = get_rhs (stmt);
843   enum tree_code code = TREE_CODE (rhs);
844   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
845   tree retval = NULL_TREE;
846
847   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
848     {
849       /* If the RHS is an SSA_NAME, return its known constant value,
850          if any.  */
851       return get_value (rhs, true)->value;
852     }
853   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
854     {
855       /* If the RHS is a memory load, see if the VUSEs associated with
856          it are a valid constant for that memory load.  */
857       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
858       if (val && val->mem_ref)
859         {
860           if (operand_equal_p (val->mem_ref, rhs, 0))
861             return val->value;
862
863           /* If RHS is extracting REALPART_EXPR or IMAGPART_EXPR of a
864              complex type with a known constant value, return it.  */
865           if ((TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR
866                || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR)
867               && operand_equal_p (val->mem_ref, TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
868             return fold_build1 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (rhs), val->value);
869         }
870       return NULL_TREE;
871     }
872
873   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
874      be a constant.  So this should almost always return a
875      simplified RHS.  */
876   if (kind == tcc_unary)
877     {
878       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
879       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
880
881       /* Simplify the operand down to a constant.  */
882       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
883         {
884           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
885           if (val->lattice_val == CONSTANT)
886             op0 = get_value (op0, true)->value;
887         }
888
889       if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
890           && tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (rhs),
891                                                  TREE_TYPE (op0)))
892         return op0;
893       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
894     }
895
896   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
897      operands are constants.  */
898   else if (kind == tcc_binary
899            || kind == tcc_comparison
900            || code == TRUTH_AND_EXPR
901            || code == TRUTH_OR_EXPR
902            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
903     {
904       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
905          GIMPLE form.  */
906       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
907       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
908
909       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
910       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
911         {
912           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
913           if (val->lattice_val == CONSTANT)
914             op0 = val->value;
915         }
916
917       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
918         {
919           prop_value_t *val = get_value (op1, true);
920           if (val->lattice_val == CONSTANT)
921             op1 = val->value;
922         }
923
924       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
925     }
926
927   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
928      arguments are constants.  */
929   else if (code == CALL_EXPR
930            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
931            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
932                == FUNCTION_DECL)
933            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
934     {
935       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
936         {
937           tree *orig, var;
938           tree fndecl, arglist;
939           size_t i = 0;
940           ssa_op_iter iter;
941           use_operand_p var_p;
942
943           /* Preserve the original values of every operand.  */
944           orig = XNEWVEC (tree,  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
945           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
946             orig[i++] = var;
947
948           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
949           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
950           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
951           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
952           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
953
954           /* Restore operands to their original form.  */
955           i = 0;
956           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
957             SET_USE (var_p, orig[i++]);
958           free (orig);
959         }
960     }
961   else
962     return rhs;
963
964   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
965   if (retval)
966     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
967
968   /* No simplification was possible.  */
969   return rhs;
970 }
971
972
973 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
974    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
975    NULL_TREE otherwise.  */
976
977 static tree
978 fold_const_aggregate_ref (tree t)
979 {
980   prop_value_t *value;
981   tree base, ctor, idx, field;
982   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
983   tree cfield, cval;
984
985   switch (TREE_CODE (t))
986     {
987     case ARRAY_REF:
988       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
989          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
990          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
991          the inner reference.  */
992       base = TREE_OPERAND (t, 0);
993       switch (TREE_CODE (base))
994         {
995         case VAR_DECL:
996           if (!TREE_READONLY (base)
997               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
998               || !targetm.binds_local_p (base))
999             return NULL_TREE;
1000
1001           ctor = DECL_INITIAL (base);
1002           break;
1003
1004         case ARRAY_REF:
1005         case COMPONENT_REF:
1006           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1007           break;
1008
1009         default:
1010           return NULL_TREE;
1011         }
1012
1013       if (ctor == NULL_TREE
1014           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1015           || !TREE_STATIC (ctor))
1016         return NULL_TREE;
1017
1018       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
1019          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
1020       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
1021       switch (TREE_CODE (idx))
1022         {
1023         case SSA_NAME:
1024           if ((value = get_value (idx, true))
1025               && value->lattice_val == CONSTANT
1026               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
1027             idx = value->value;
1028           else
1029             return NULL_TREE;
1030           break;
1031
1032         case INTEGER_CST:
1033           break;
1034
1035         default:
1036           return NULL_TREE;
1037         }
1038
1039       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
1040       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1041         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1042           return cval;
1043       break;
1044
1045     case COMPONENT_REF:
1046       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1047          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1048          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1049          the inner reference.  */
1050       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1051       switch (TREE_CODE (base))
1052         {
1053         case VAR_DECL:
1054           if (!TREE_READONLY (base)
1055               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1056               || !targetm.binds_local_p (base))
1057             return NULL_TREE;
1058
1059           ctor = DECL_INITIAL (base);
1060           break;
1061
1062         case ARRAY_REF:
1063         case COMPONENT_REF:
1064           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1065           break;
1066
1067         default:
1068           return NULL_TREE;
1069         }
1070
1071       if (ctor == NULL_TREE
1072           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1073           || !TREE_STATIC (ctor))
1074         return NULL_TREE;
1075
1076       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1077
1078       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1079         if (cfield == field
1080             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1081             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1082           return cval;
1083       break;
1084
1085     case REALPART_EXPR:
1086     case IMAGPART_EXPR:
1087       {
1088         tree c = fold_const_aggregate_ref (TREE_OPERAND (t, 0));
1089         if (c && TREE_CODE (c) == COMPLEX_CST)
1090           return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), c);
1091         break;
1092       }
1093     
1094     default:
1095       break;
1096     }
1097
1098   return NULL_TREE;
1099 }
1100   
1101 /* Evaluate statement STMT.  */
1102
1103 static prop_value_t
1104 evaluate_stmt (tree stmt)
1105 {
1106   prop_value_t val;
1107   tree simplified;
1108   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1109
1110   val.mem_ref = NULL_TREE;
1111
1112   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1113      to fold the statement to determine the constant value.  */
1114   if (likelyvalue == CONSTANT)
1115     simplified = ccp_fold (stmt);
1116   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1117      bother folding the statement.  */
1118   else if (likelyvalue == VARYING)
1119     simplified = get_rhs (stmt);
1120   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1121      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1122      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1123      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1124      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1125   else
1126     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1127
1128   if (simplified && is_gimple_min_invariant (simplified))
1129     {
1130       /* The statement produced a constant value.  */
1131       val.lattice_val = CONSTANT;
1132       val.value = simplified;
1133     }
1134   else
1135     {
1136       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1137          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1138          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1139       if (likelyvalue == UNDEFINED || likelyvalue == UNKNOWN_VAL)
1140         val.lattice_val = likelyvalue;
1141       else
1142         val.lattice_val = VARYING;
1143
1144       val.value = NULL_TREE;
1145     }
1146
1147   return val;
1148 }
1149
1150
1151 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1152    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1153    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1154    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1155
1156 static enum ssa_prop_result
1157 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1158 {
1159   prop_value_t val;
1160   tree lhs, rhs;
1161   enum ssa_prop_result retval;
1162
1163   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1164   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1165
1166   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1167     {
1168       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1169       prop_value_t *nval = get_value (rhs, true);
1170       val = *nval;
1171     }
1172   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1173     {
1174       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1175          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1176          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1177          we can propagate the value on the RHS.  */
1178       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1179
1180       if (nval && nval->mem_ref
1181           && operand_equal_p (nval->mem_ref, rhs, 0))
1182         val = *nval;
1183       else
1184         val = evaluate_stmt (stmt);
1185     }
1186   else
1187     /* Evaluate the statement.  */
1188       val = evaluate_stmt (stmt);
1189
1190   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1191      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1192
1193      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1194      the constant value into the type of the destination variable.  This
1195      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1196   {
1197     tree orig_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1198
1199     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1200         && val.lattice_val == CONSTANT)
1201       {
1202         tree w = fold_unary (VIEW_CONVERT_EXPR,
1203                              TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1204                              val.value);
1205
1206         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1207         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1208           val.value = w;
1209         else
1210           {
1211             val.lattice_val = VARYING;
1212             val.value = NULL;
1213           }
1214       }
1215
1216     if (val.lattice_val == CONSTANT
1217         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1218         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1219       {
1220         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1221                                  orig_lhs);
1222
1223         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1224           val.value = w;
1225         else
1226           {
1227             val.lattice_val = VARYING;
1228             val.value = NULL_TREE;
1229             val.mem_ref = NULL_TREE;
1230           }
1231       }
1232   }
1233
1234   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1235
1236   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1237   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1238     {
1239       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1240          value to set.  */
1241       if (set_lattice_value (lhs, val))
1242         {
1243           *output_p = lhs;
1244           if (val.lattice_val == VARYING)
1245             retval = SSA_PROP_VARYING;
1246           else
1247             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1248         }
1249     }
1250   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1251     {
1252       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1253          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1254          reference associated with VAL.  */
1255       ssa_op_iter i;
1256       tree vdef;
1257       bool changed;
1258
1259       /* Stores cannot take on an UNDEFINED value.  */
1260       if (val.lattice_val == UNDEFINED)
1261         val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;      
1262
1263       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1264       val.mem_ref = lhs;
1265
1266       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1267       changed = false;
1268       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1269         changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1270       
1271       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1272          visiting statements that load the exact same memory reference
1273          stored here.  Those statements will have the exact same list
1274          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1275          statement to be its first virtual definition.  */
1276       *output_p = first_vdef (stmt);
1277       if (changed)
1278         {
1279           if (val.lattice_val == VARYING)
1280             retval = SSA_PROP_VARYING;
1281           else 
1282             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1283         }
1284     }
1285
1286   return retval;
1287 }
1288
1289
1290 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1291    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1292    SSA_PROP_VARYING.  */
1293
1294 static enum ssa_prop_result
1295 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1296 {
1297   prop_value_t val;
1298   basic_block block;
1299
1300   block = bb_for_stmt (stmt);
1301   val = evaluate_stmt (stmt);
1302
1303   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1304      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1305      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1306      propagation engine.  */
1307   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1308   if (*taken_edge_p)
1309     return SSA_PROP_INTERESTING;
1310   else
1311     return SSA_PROP_VARYING;
1312 }
1313
1314
1315 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1316    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1317    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1318    output value.
1319    
1320    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1321    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1322    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1323
1324 static enum ssa_prop_result
1325 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1326 {
1327   tree def;
1328   ssa_op_iter iter;
1329
1330   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1331     {
1332       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1333       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1334       fprintf (dump_file, "\n");
1335     }
1336
1337   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1338     {
1339       /* If the statement is an assignment that produces a single
1340          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1341          its output has changed.  */
1342       return visit_assignment (stmt, output_p);
1343     }
1344   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1345     {
1346       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1347          which branch will be taken.  */
1348       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1349     }
1350
1351   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1352      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1353   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1354     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1355
1356   /* Definitions made by statements other than assignments to
1357      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1358      Mark them VARYING.  */
1359   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1360     {
1361       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1362       set_lattice_value (def, v);
1363     }
1364
1365   return SSA_PROP_VARYING;
1366 }
1367
1368
1369 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1370
1371 static void
1372 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1373 {
1374   do_store_ccp = store_ccp;
1375   ccp_initialize ();
1376   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1377   ccp_finalize ();
1378 }
1379
1380
1381 static void
1382 do_ssa_ccp (void)
1383 {
1384   execute_ssa_ccp (false);
1385 }
1386
1387
1388 static bool
1389 gate_ccp (void)
1390 {
1391   return flag_tree_ccp != 0;
1392 }
1393
1394
1395 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1396 {
1397   "ccp",                                /* name */
1398   gate_ccp,                             /* gate */
1399   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1400   NULL,                                 /* sub */
1401   NULL,                                 /* next */
1402   0,                                    /* static_pass_number */
1403   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1404   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1405   0,                                    /* properties_provided */
1406   0,                                    /* properties_destroyed */
1407   0,                                    /* todo_flags_start */
1408   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1409     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1410     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1411   0                                     /* letter */
1412 };
1413
1414
1415 static void
1416 do_ssa_store_ccp (void)
1417 {
1418   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1419   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1420 }
1421
1422 static bool
1423 gate_store_ccp (void)
1424 {
1425   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1426      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1427      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1428   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1429 }
1430
1431
1432 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1433 {
1434   "store_ccp",                          /* name */
1435   gate_store_ccp,                       /* gate */
1436   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1437   NULL,                                 /* sub */
1438   NULL,                                 /* next */
1439   0,                                    /* static_pass_number */
1440   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1441   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1442   0,                                    /* properties_provided */
1443   0,                                    /* properties_destroyed */
1444   0,                                    /* todo_flags_start */
1445   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1446     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1447     | TODO_cleanup_cfg
1448     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1449   0                                     /* letter */
1450 };
1451
1452 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1453    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1454    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1455
1456 tree
1457 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1458 {
1459   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1460   tree wide_val;
1461   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1462   unsigned int i;
1463
1464   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1465      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1466   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1467       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1468       || !host_integerp (val, 0))
1469     return NULL_TREE;
1470
1471   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1472   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1473
1474   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1475   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1476     return NULL_TREE;
1477
1478   gcc_assert (var_size >= field_size);
1479
1480   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1481      just mask off the high order bits of the value.  */
1482   if (DECL_UNSIGNED (field)
1483       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1484     {
1485       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1486          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1487          the value.  */
1488       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1489         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1490
1491       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1492                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1493     }
1494   else
1495     {
1496       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1497          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1498          value.  */
1499       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1500         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1501
1502       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1503                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1504     }
1505
1506   return wide_val;
1507 }
1508
1509
1510 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1511    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1512    is the desired result type.  */
1513
1514 static tree
1515 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1516 {
1517   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1518   tree array_type, elt_type, elt_size;
1519
1520   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1521      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1522      We can't do anything if either is variable.
1523
1524      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1525   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1526     {
1527       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1528
1529       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1530       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1531           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1532         return NULL_TREE;
1533
1534       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1535       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1536     }
1537
1538   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1539   array_type = TREE_TYPE (base);
1540   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1541     return NULL_TREE;
1542   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1543   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1544     return NULL_TREE;
1545         
1546   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1547      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1548      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1549      division isn't exact, then don't do anything.  */
1550   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1551   if (integer_zerop (offset))
1552     {
1553       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1554         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1555
1556       idx = integer_zero_node;
1557     }
1558   else
1559     {
1560       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1561       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1562
1563       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1564           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1565                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1566                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1567                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1568                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1569                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1570           || lrem || hrem)
1571         return NULL_TREE;
1572
1573       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1574     }
1575
1576   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1577      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1578      low bound.  */
1579   min_idx = integer_zero_node;
1580   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1581     {
1582       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1583         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1584       else
1585         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1586
1587       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1588         return NULL_TREE;
1589
1590       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1591       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1592     }
1593
1594   if (!integer_zerop (min_idx))
1595     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1596   if (!integer_zerop (elt_offset))
1597     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1598
1599   return build4 (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, min_idx,
1600                  size_int (tree_low_cst (elt_size, 1)
1601                            / (TYPE_ALIGN_UNIT (elt_type))));
1602 }
1603
1604
1605 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1606    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1607    is the desired result type.  */
1608 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1609
1610 static tree
1611 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1612                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1613 {
1614   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1615
1616   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1617       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1618       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1619     return NULL_TREE;
1620
1621   /* Short-circuit silly cases.  */
1622   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1623     return NULL_TREE;
1624
1625   tail_array_field = NULL_TREE;
1626   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1627     {
1628       int cmp;
1629
1630       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1631         continue;
1632       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1633         continue;
1634
1635       field_offset = byte_position (f);
1636       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1637         continue;
1638
1639       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1640          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1641          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1642       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1643         continue;
1644
1645       /* The previous array field isn't at the end.  */
1646       tail_array_field = NULL_TREE;
1647
1648       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1649       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1650       if (cmp > 0)
1651         continue;
1652
1653       field_type = TREE_TYPE (f);
1654
1655       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1656          then we can return that field.  */
1657       if (cmp == 0
1658           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1659         {
1660           if (base_is_ptr)
1661             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1662           t = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1663           return t;
1664         }
1665       
1666       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1667       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1668         continue;
1669
1670       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1671          used as for flexible array members.  We should be able to
1672          turn this into an array access anyway.  */
1673       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1674         tail_array_field = f;
1675
1676       /* Check the end of the field against the offset.  */
1677       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1678           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1679         continue;
1680       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1681       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1682         continue;
1683
1684       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1685          this field.  */
1686       offset = t;
1687       goto found;
1688     }
1689
1690   if (!tail_array_field)
1691     return NULL_TREE;
1692
1693   f = tail_array_field;
1694   field_type = TREE_TYPE (f);
1695   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1696
1697  found:
1698   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1699      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1700   if (base_is_ptr)
1701     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1702   base = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1703
1704   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1705   if (t)
1706     return t;
1707   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1708                                              orig_type, false);
1709 }
1710
1711
1712 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1713    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1714
1715 static tree
1716 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1717 {
1718   tree t;
1719
1720   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1721      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1722      are sometimes added.  */
1723   base = fold (base);
1724   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1725   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1726
1727   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1728   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1729   if (t)
1730     return t;
1731
1732   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1733   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1734     {
1735       tree offset2;
1736
1737       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1738       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1739         return NULL_TREE;
1740       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1741
1742       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1743     }
1744
1745   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1746     {
1747       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1748       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1749
1750       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1751       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1752           && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1753         return DECL_INITIAL (base);
1754
1755       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1756       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1757       if (t)
1758         return t;
1759
1760       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1761       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1762                                               TREE_TYPE (expr), false);
1763       if (t)
1764         return t;
1765
1766       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1767          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1768          and BASE is the array.  */
1769       if (integer_zerop (offset)
1770           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1771                                             TREE_TYPE (expr)))
1772         return base;
1773     }
1774   else
1775     {
1776       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1777          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1778          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1779          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1780          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1781          something that get_expr_operands can't understand.  */
1782
1783       t = base;
1784       STRIP_NOPS (t);
1785       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1786           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1787         {
1788           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1789              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1790              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1791              just return zero.  */
1792           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1793              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1794              re-checking for it here.  */
1795           return integer_zero_node;
1796         }
1797
1798       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1799       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1800         {
1801           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1802                                                   base, offset,
1803                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1804           if (t)
1805             return t;
1806         }
1807     }
1808
1809   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1810   return NULL_TREE;
1811 }
1812
1813
1814 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1815
1816    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1817    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1818    not be the same as the type of the input pointer.
1819
1820    What we're after here is an expression of the form
1821         (T *)(&array + const)
1822    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1823    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1824         &array[x]
1825    which may be able to propagate further.  */
1826
1827 static tree
1828 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1829 {
1830   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1831   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1832   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1833   tree ptd_type;
1834   tree t;
1835   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1836
1837   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1838   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1839     return NULL_TREE;
1840   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1841   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1842     {
1843       if (subtract)
1844         return NULL_TREE;
1845       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1846     }
1847   /* It had better be a constant.  */
1848   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1849     return NULL_TREE;
1850   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1851   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1852     return NULL_TREE;
1853   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1854
1855   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1856      the offset into it.  */
1857   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1858     {
1859       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1860       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1861       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1862       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1863       tree min_idx;
1864
1865       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1866         break;
1867       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1868         break;
1869
1870       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1871       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1872       if (min_idx)
1873         {
1874           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1875           if (min_idx)
1876             {
1877               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1878                 break;
1879
1880               array_idx = convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1881               if (!integer_zerop (min_idx))
1882                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1883                                              min_idx, 0);
1884             }
1885         }
1886
1887       /* Convert the index to a byte offset.  */
1888       array_idx = convert (sizetype, array_idx);
1889       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1890
1891       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1892       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1893          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1894          is smaller than the width of the pointer.  */
1895       if (subtract
1896           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1897           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1898         return NULL;
1899       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1900                              array_idx, op1, 0);
1901       subtract = false;
1902       op0 = array_obj;
1903     }
1904
1905   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1906      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1907      simplification functions.  */
1908   if (subtract)
1909     {
1910       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1911         return NULL;
1912       op1 = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1913       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1914       if (op1 == NULL || TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1915         return NULL;
1916     }
1917
1918   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1919
1920   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1921   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1922   if (!t)
1923     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1924                                             ptd_type, false);
1925   if (t)
1926     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1927
1928   return t;
1929 }
1930
1931 /* For passing state through walk_tree into fold_stmt_r and its
1932    children.  */
1933
1934 struct fold_stmt_r_data
1935 {
1936     bool *changed_p;
1937     bool *inside_addr_expr_p;
1938 };
1939
1940 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1941    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1942
1943 static tree
1944 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1945 {
1946   struct fold_stmt_r_data *fold_stmt_r_data = (struct fold_stmt_r_data *) data;
1947   bool *inside_addr_expr_p = fold_stmt_r_data->inside_addr_expr_p;
1948   bool *changed_p = fold_stmt_r_data->changed_p;
1949   tree expr = *expr_p, t;
1950
1951   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1952   switch (TREE_CODE (expr))
1953     {
1954     case INDIRECT_REF:
1955       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1956       if (t)
1957         return t;
1958       *walk_subtrees = 0;
1959
1960       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
1961                                     integer_zero_node);
1962       break;
1963
1964       /* ??? Could handle more ARRAY_REFs here, as a variant of INDIRECT_REF.
1965          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
1966          the base array is found to have another offset contained within.
1967          Otherwise we'd be wasting time.  */
1968     case ARRAY_REF:
1969       /* If we are not processing expressions found within an
1970          ADDR_EXPR, then we can fold constant array references.  */
1971       if (!*inside_addr_expr_p)
1972         t = fold_read_from_constant_string (expr);
1973       else
1974         t = NULL;
1975       break;
1976
1977     case ADDR_EXPR:
1978       *inside_addr_expr_p = true;
1979       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1980       *inside_addr_expr_p = false;
1981       if (t)
1982         return t;
1983       *walk_subtrees = 0;
1984
1985       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
1986          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
1987       if (*changed_p)
1988         recompute_tree_invariant_for_addr_expr (expr);
1989       return NULL_TREE;
1990
1991     case PLUS_EXPR:
1992     case MINUS_EXPR:
1993       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1994       if (t)
1995         return t;
1996       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
1997       if (t)
1998         return t;
1999       *walk_subtrees = 0;
2000
2001       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
2002       break;
2003
2004     case COMPONENT_REF:
2005       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
2006       if (t)
2007         return t;
2008       *walk_subtrees = 0;
2009
2010       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
2011          We've already checked that the records are compatible, so we should
2012          come up with a set of compatible fields.  */
2013       {
2014         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
2015         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
2016
2017         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
2018           {
2019             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
2020             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
2021           }
2022       }
2023       break;
2024
2025     case TARGET_MEM_REF:
2026       t = maybe_fold_tmr (expr);
2027       break;
2028
2029     default:
2030       return NULL_TREE;
2031     }
2032
2033   if (t)
2034     {
2035       *expr_p = t;
2036       *changed_p = true;
2037     }
2038
2039   return NULL_TREE;
2040 }
2041
2042
2043 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
2044    ARG in LENGTH.
2045    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
2046    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
2047    we determine or if we are unable to determine the length or value,
2048    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
2049    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
2050    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
2051
2052 static bool
2053 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
2054 {
2055   tree var, def_stmt, val;
2056   
2057   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2058     {
2059       if (type == 2)
2060         {
2061           val = arg;
2062           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2063               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
2064             return false;
2065         }
2066       else
2067         val = c_strlen (arg, 1);
2068       if (!val)
2069         return false;
2070
2071       if (*length)
2072         {
2073           if (type > 0)
2074             {
2075               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
2076                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2077                 return false;
2078
2079               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2080                 *length = val;
2081               return true;
2082             }
2083           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2084             return false;
2085         }
2086
2087       *length = val;
2088       return true;
2089     }
2090
2091   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2092   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2093     return true;
2094   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2095
2096   var = arg;
2097   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2098
2099   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2100     {
2101       case MODIFY_EXPR:
2102         {
2103           tree rhs;
2104
2105           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2106              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2107              length.  */
2108           rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
2109           STRIP_NOPS (rhs);
2110           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2111         }
2112
2113       case PHI_NODE:
2114         {
2115           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2116              length.  */
2117           int i;
2118
2119           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2120             {
2121               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2122
2123               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2124                  determine the string length of this argument.  However,
2125                  if we can find a constant string length for the other
2126                  PHI args then we can still be sure that this is a
2127                  constant string length.  So be optimistic and just
2128                  continue with the next argument.  */
2129               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2130                 continue;
2131
2132               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2133                 return false;
2134             }
2135
2136           return true;
2137         }
2138
2139       default:
2140         break;
2141     }
2142
2143
2144   return false;
2145 }
2146
2147
2148 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2149    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2150
2151 static tree
2152 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2153 {
2154   tree result, val[3];
2155   tree callee, arglist, a;
2156   int arg_mask, i, type;
2157   bitmap visited;
2158   bool ignore;
2159
2160   ignore = TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR;
2161
2162   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2163      result directly.  */
2164   callee = get_callee_fndecl (fn);
2165   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2166   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2167   if (result)
2168     {
2169       if (ignore)
2170         STRIP_NOPS (result);
2171       return result;
2172     }
2173
2174   /* Ignore MD builtins.  */
2175   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2176     return NULL_TREE;
2177
2178   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2179      we're done.  */
2180   if (!arglist)
2181     return NULL_TREE;
2182
2183   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2184   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2185     {
2186     case BUILT_IN_STRLEN:
2187     case BUILT_IN_FPUTS:
2188     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2189       arg_mask = 1;
2190       type = 0;
2191       break;
2192     case BUILT_IN_STRCPY:
2193     case BUILT_IN_STRNCPY:
2194       arg_mask = 2;
2195       type = 0;
2196       break;
2197     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2198     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2199     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2200     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2201     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2202       arg_mask = 4;
2203       type = 2;
2204       break;
2205     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2206     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2207       arg_mask = 2;
2208       type = 1;
2209       break;
2210     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2211     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2212       arg_mask = 2;
2213       type = 2;
2214       break;
2215     default:
2216       return NULL_TREE;
2217     }
2218
2219   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2220   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2221
2222   memset (val, 0, sizeof (val));
2223   for (i = 0, a = arglist;
2224        arg_mask;
2225        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2226     if (arg_mask & 1)
2227       {
2228         bitmap_clear (visited);
2229         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2230           val[i] = NULL_TREE;
2231       }
2232
2233   BITMAP_FREE (visited);
2234
2235   result = NULL_TREE;
2236   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2237     {
2238     case BUILT_IN_STRLEN:
2239       if (val[0])
2240         {
2241           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2242
2243           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2244              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2245           if (is_gimple_val (new)
2246               || (is_gimple_cast (new)
2247                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2248             return new;
2249         }
2250       break;
2251
2252     case BUILT_IN_STRCPY:
2253       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2254         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2255       break;
2256
2257     case BUILT_IN_STRNCPY:
2258       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2259         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2260       break;
2261
2262     case BUILT_IN_FPUTS:
2263       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2264                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 0,
2265                                    val[0]);
2266       break;
2267
2268     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2269       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2270                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 1,
2271                                    val[0]);
2272       break;
2273
2274     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2275     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2276     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2277     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2278       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2279         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2280                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2281       break;
2282
2283     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2284     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2285       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2286         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2287                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2288       break;
2289
2290     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2291       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2292         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2293       break;
2294
2295     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2296     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2297       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2298         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2299                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2300       break;
2301
2302     default:
2303       gcc_unreachable ();
2304     }
2305
2306   if (result && ignore)
2307     result = fold_ignored_result (result);
2308   return result;
2309 }
2310
2311
2312 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2313    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2314    makes any changes.  */
2315
2316 bool
2317 fold_stmt (tree *stmt_p)
2318 {
2319   tree rhs, result, stmt;
2320   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2321   bool changed = false;
2322   bool inside_addr_expr = false;
2323
2324   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2325   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2326
2327   stmt = *stmt_p;
2328
2329   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2330      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2331   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL))
2332     {
2333       *stmt_p
2334         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2335                                     NULL);
2336       return true;
2337     }
2338
2339   rhs = get_rhs (stmt);
2340   if (!rhs)
2341     return changed;
2342   result = NULL_TREE;
2343
2344   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2345     {
2346       tree callee;
2347
2348       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2349          available in the generic fold routines.  */
2350       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2351       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2352         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2353     }
2354
2355   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2356   if (result == NULL_TREE)
2357     result = fold (rhs);
2358
2359   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2360      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2361      now be apparent due to propagation.  */
2362   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2363
2364   if (result != rhs)
2365     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2366
2367   return changed;
2368 }
2369
2370 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2371    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2372    be replaced with a new one.  */
2373
2374 bool
2375 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2376 {
2377   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2378   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2379   bool changed = false;
2380   bool inside_addr_expr = false;
2381
2382   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2383   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2384
2385   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL);
2386   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2387
2388   rhs = get_rhs (stmt);
2389   if (!rhs || rhs == stmt)
2390     return changed;
2391
2392   new_rhs = fold (rhs);
2393   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2394   if (new_rhs == rhs)
2395     return changed;
2396
2397   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2398   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2399
2400   return changed;
2401 }
2402 \f
2403 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2404    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2405    iterator *SI_P.  */
2406
2407 static tree
2408 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr)
2409 {
2410   tree_stmt_iterator ti;
2411   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2412   tree tmp, stmts = NULL;
2413
2414   push_gimplify_context ();
2415   tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2416   pop_gimplify_context (NULL);
2417
2418   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2419     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2420
2421   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2422   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2423     {
2424       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2425       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2426       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2427       mark_new_vars_to_rename (bsi_stmt (*si_p));
2428       bsi_next (si_p);
2429     }
2430
2431   return tmp;
2432 }
2433
2434
2435 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2436    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2437
2438 static void
2439 execute_fold_all_builtins (void)
2440 {
2441   bool cfg_changed = false;
2442   basic_block bb;
2443   FOR_EACH_BB (bb)
2444     {
2445       block_stmt_iterator i;
2446       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2447         {
2448           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2449           tree old_stmt = *stmtp;
2450           tree call = get_rhs (*stmtp);
2451           tree callee, result;
2452           enum built_in_function fcode;
2453
2454           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2455             {
2456               bsi_next (&i);
2457               continue;
2458             }
2459           callee = get_callee_fndecl (call);
2460           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2461             {
2462               bsi_next (&i);
2463               continue;
2464             }
2465           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2466
2467           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2468           if (!result)
2469             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2470               {
2471               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2472                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2473                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2474                    certain that the value simply isn't constant.  */
2475                 result = integer_zero_node;
2476                 break;
2477
2478               default:
2479                 bsi_next (&i);
2480                 continue;
2481               }
2482
2483           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2484             {
2485               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2486               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2487             }
2488
2489           if (!set_rhs (stmtp, result))
2490             {
2491               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result);
2492               if (result)
2493                 {
2494                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2495                   
2496                   gcc_assert (ok);
2497                 }
2498             }
2499           mark_new_vars_to_rename (*stmtp);
2500           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2501               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2502             cfg_changed = true;
2503
2504           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2505             {
2506               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2507               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2508               fprintf (dump_file, "\n");
2509             }
2510
2511           /* Retry the same statement if it changed into another
2512              builtin, there might be new opportunities now.  */
2513           call = get_rhs (*stmtp);
2514           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2515             {
2516               bsi_next (&i);
2517               continue;
2518             }
2519           callee = get_callee_fndecl (call);
2520           if (!callee
2521               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2522               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2523             bsi_next (&i);
2524         }
2525     }
2526
2527   /* Delete unreachable blocks.  */
2528   if (cfg_changed)
2529     cleanup_tree_cfg ();
2530 }
2531
2532
2533 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2534 {
2535   "fab",                                /* name */
2536   NULL,                                 /* gate */
2537   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2538   NULL,                                 /* sub */
2539   NULL,                                 /* next */
2540   0,                                    /* static_pass_number */
2541   0,                                    /* tv_id */
2542   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2543   0,                                    /* properties_provided */
2544   0,                                    /* properties_destroyed */
2545   0,                                    /* todo_flags_start */
2546   TODO_dump_func
2547     | TODO_verify_ssa
2548     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2549   0                                     /* letter */
2550 };